达尔文错了：面部表情无法揭示情绪
Lisa Feldman Barrett 文 | SAM
mints 编译 | 心理学空间 
人工智能产业、法院和儿童教育者在不知不觉中依赖于对达尔文思想的误解。
你的面部动作是否向传递了你的情绪？
如果你认为答案是肯定的，
那就再想想。
心理学家正在就此问题展开辩论。
表情反应情绪的争论
一些专家坚持认为，世界各地的人都会做出可以表达某些情绪的特定、可识别的表情。比如高兴地微笑，愤怒地皱眉，恐惧地睁大眼睛喘息。他们指出，数百项研究似乎表明，微笑、皱眉等是情绪的普遍面部表情。他们还经常引用查尔斯·达尔文（Charles Darwin）1872年的著作《人与动物情感的表达》（The Expression of The Emotional in Human and Animals）来支持普世的表情是由自然选择进化而来的说法。
其他科学家指出，大量反证表明，在情绪期波动期间，面部动作的差异太大，无法成为情绪意义的普遍标志。
例如，人们在策划攻击行动时可能会露出仇恨的微笑，在听到一个糟糕的双关语时，可能会高兴地皱起眉头；在精神病学领域，经常看到微笑型抑郁的患者前来求助，他们内心极其痛苦，却表现的若无其事；在美拉尼西亚文化中，睁大眼睛喘息的脸是侵略的象征，而不是恐惧。这些专家说，所谓的普世表情只是文化刻板印象的体现。
需要明确的是，辩论双方都承认，面部动作因特定情绪而异；分歧在于是否有足够的一致性来检测某人的感受。这场辩论不仅仅是学术性的，其结果具有严重后果。
现在，你可能会因为人工情绪阅读智能系统“读出了”你的厌烦情绪而被拒，这种人工智能会根据大数据建模评估你的面部动作代表的内心活动。在美国法院，如果法官或陪审团认为被告的脸上没有悔恨，他们有时可能会做出更严厉的判决，甚至是死刑。美国各地的学龄前儿童都被教导将微笑视为幸福，将怒容视为愤怒，除此之外，还有很多书籍、游戏和无实体面孔海报都传达了这些刻板印象。而对于自闭症谱系的儿童，他们中的一些人难以感知他人的情绪，这些教导并不能转化为更好的沟通。
那么谁是对的呢？
其中的一个答案来自于一位法国医生的无意之举、一个科学错误，和长达一个世纪的对达尔文著作的误解。具有讽刺意味的是，达尔文自己的观察提供了一个强大的解决方案，正在改变对情感的现代理解。普世的面部表情的假设可以追溯到几个来源，最著名的是19世纪法国医生第博朗（de Boulogne）的一组照片，第博朗用电刺激脸部的某些肌肉能让人脸做出表情，完全不需要相应的复杂心理过程。
他的照片启发了达尔文，达尔文认为某些面部动作表情是情感的普遍标志。达尔文写道，人们在幸福的时候微笑，在悲伤中皱眉。
按照这种叙事方式，达尔文发现，情绪具有先天的、基于生物学的表达方式，这些表达方式是天造的，并且得到了普遍的认可，并与其他动物共享。这个故事将面部动作描述为一种信号系统，通过这个系统，你可以观察一个人的面部，检测他们的情绪状态，并接收重要信息，以保持你和他们的生命和健康。
另一种观点是这样的。大量证据表明达尔文是错的，而且他的错误有些愚蠢。在现实生活中，人们的面部表情在表达一种特定的情感时会有很大的的差异。例如，对情绪期面部运动测量研究的荟萃分析表明，在愤怒的时候，城市文化中的人只有大约35%的时间会皱眉（或为皱眉而做一些面部运动）。不悦之色也不是专属于愤怒的表情，因为人们出现不悦的神色还有其他的原因，比如当他们注意力集中或有刺鼻气味的时候。同样，每一种被研究的情绪也有巨大的差异，而且，每一种据说能告诉我们某人情绪状态的其他测量方法上也会有很大的不同，无论是生理、声音还是大脑活动。
人工智能无法检测情绪
因此，情绪人工智能系统无法检测情绪。这些AI系统检测的是身体信号（比如面部肌肉运动）而不是这些信号的心理意义。
运动和意义的融合深深植根于西方文化和科学之中。一个例子是最近一项引人注目的研究[1]，该研究将机器学习应用于600多万张脸的网络视频。在训练人工智能系统的时候，要求人类评分员给视频中的面部动作贴上标签，但他们唯一使用的标签是情绪词，如“愤怒”，而不是身体描述（如“皱眉”等等），这种评分方法并不客观，因此也无法证实视频中的匿名者当时的感受。
[1]Cowen, A.S., Keltner, D., Schroff, F., Jou, B., Adam, H., & Prasad, G. (2020). Sixteen facial expressions occur in similar contexts worldwide. Nature, 589, 251-257. DOI:10.1038/s41586-020-3037-7
还有相当多的证据表明，面部运动只是我们在大脑接收的大量背景信息时出现的一个信号而已。孤立地向人们展示一张鬼脸，他们可能会感到痛苦或沮丧。但是，当一名跑步者跨过比赛终点线时，展示出同样的脸，同样的表情就意味着胜利。人脸和一大堆其他信号相比，只是一个较弱的内部状态信号。
达尔文的表述表明，特定情绪的实例，如愤怒，有一个独特的、不变的物理原因或状态，这种本质使这些实例相似，即使它们存在表面上的差异。
科学家们萃取了各种各样情绪的表情本质，但是一些很容易被看到，比如面部运动，还有一些，比如复杂的、相互交织的心率、呼吸和体温模式，只有用专门的仪器才能观察到。这种对本质的信仰，被称为本质主义（essentialism），本质主义非常直观，而且有害，因为几乎不可能证明本质不存在。人们相信本质，但尽管反复尝试却未能观察到本质，他们通常仍然相信本质。尤其是研究人员，他们倾向于通过工具和方法暗示还不足以定位他们所寻求的本质来证明他们的信念。
来自达尔文的答案
解决这个难题的办法可以在达尔文更著名的《物种起源》一书中找到，《物种起源》发表之后的10年，他才提出了他的上述表情观念。
具有讽刺意味的是，据著名生物学家恩斯特·迈尔（Ernst Mayr）说，《物种起源》以帮助生物学“摆脱本质主义的麻痹控制”而闻名。
在《起源》出版之前，学者们认为每一个生物物种都有一个由上帝创造的理想形态，其定义属性和本质使其区别于所有其他物种。可以将其视为生物学的“欣赏犬展览”版本。在欣赏犬展览中，每个参赛者都会根据一只假想的理想狗进行评判。偏离理想被认为是错误的。
达尔文的物种起源从根本上提出，一个物种是由各种各样的个体组成的庞大群体，其核心没有本质。理想的狗是不存在的，它是对多种狗的统计总结。变异不是错误；它是环境自然选择的必要成分。然而，在情绪方面，达尔文却成了本质主义的牺牲品，忽视了他最重要的发现。
被误用的本质主义
本质主义的力量让达尔文产生了一些和情绪有关的漂亮而又可笑的想法——包括情绪失衡会导致卷曲的头发，昆虫通过疯狂地摩擦身体部位来表达恐惧和愤怒。
本质论似乎同样吸引了情感人工智能系统的设计师跟随达尔文走上这条舒适的道路，其假设是情绪是通过自然选择进化而来的，以服务于重要功能。
但如果你真的了解情绪表达，你会发现达尔文几乎没有提到自然选择。他也没有写道面部表情是进化的功能产物。事实上，他写的恰恰相反：微笑、皱眉、睁大眼睛和其他身体表情是“无目的的”——是一种不再起作用的残留动作。他表达了十多次这样的言论。
对达尔文来说，情绪表达是令人信服的证据，证明人类是动物，我们已经进化了。按照他的逻辑，如果我们与其他动物共享表达方式，但这些表达方式在功能上对我们毫无用处，那么它们一定来自一个早已远去的共同祖先，这些表达方式对他们来说很有用。
100多年来，这种表达一直被错误引用。那么，这是如何发生的？我在20世纪早期心理学家弗洛伊德·奥尔波特（Floyd Allport）的作品中找到了这种错误得以延续的答案。奥尔波特（Allport）在1924年出版的《社会心理学》一书中从达尔文的著作中得出了一个全面的推论，即，情绪表达一开始在新生儿中是退化的，但很快就会承担起有用的社会功能。他写道，
“我们认为，存在于祖先中的生物学上有用的反应和后代中存在表达痕迹，这两种功能都存在于后代中，前者是后者发展的基础。”
奥尔波特的想法虽然不正确，但可以追溯到达尔文，并被志同道合的科学家热切采纳。他们现在完全好不顾及的撰写和面部表情有关的文章，并声称自己是无懈可击的查尔斯·达尔文的继承人。奥尔波特只用了一句话，就误导了西方对情感的理解，不仅是在科学上，而且在法律、医学、公众的眼睛以及现在的情感人工智能系统上。
群体思维 population thinking
然而，这个科学故事有一个圆满的结局，因为我们在现实生活中观察到的情绪有千变化万的词语。这和达尔文自己在动物物种中观察到的变化是一样的。
在《物种起源》一书中，达尔文将动物物种描述为各种个体的集合，其核心没有生物本质。这一关键观察结果被更广泛地称为群体思维（population thinking），并得到了现代遗传学研究的支持。
在过去的一个世纪里，人口思维已经彻底改变了生物学，现在它正在彻底改变情绪科学。诸如恐惧、悲伤或欢欣这些特定的情绪和一个物种一样，是由大量不同的实例构成的。
人们可能真的会睁大眼睛，害怕得喘不过气来，但他们也可能会因恐惧而皱眉、因恐惧而哭泣、因恐惧而大笑，在某些文化中，甚至会因恐惧而入睡。
本质不存在，变异是常态，它与一个人的生理和处境密切相关，正如一个物种的变异与其成员生活的环境密切相关。
越来越多的情绪研究者正在更认真地看待群体思维，并超越过去的本质主义思想。情绪人工智能的支持者和制造和销售这些产品的公司现在应该停止炒作，承认面部肌肉运动并不能千篇一律的反映特定的情绪。
有证据表明，同样的情绪可以伴随不同的面部动作，同样的面部动作可以有不同（或没有）的情绪意义。规则是多样性，而不是一致性。
达尔文的表述最好被视为历史文本，而不是权威的科学指南。这就引出了一个更深层次的教训：权威的科学不是真理。科学是在不同的环境中通过反复观察来量化怀疑。即使是最杰出的科学家也可能是错的。幸运的是，错误是科学过程的一部分。它们是发现的机会。
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